第1章 绪言 1
1.1 简介 1
1.2 中压电力变换器 1
1.3 多电平变换器 2
1.3.1 对称拓扑 4
1.3.2 非对称拓扑 5
1.4 应用 6
1.4.1 电能质量改善 6
1.4.2 可再生能源接入 7
1.4.3 变速器 8
1.5 本书目标 8
参考文献 9
第2章 多电平拓扑 14
2.1 简介 14
2.2 使用公共直流母线的通用拓扑 15
2.2.1 基本电路单元 15
2.2.2 通用拓扑特点 16
2.2.3 三电平通用拓扑 18
2.3 由通用拓扑衍生出的变换器 20
2.3.1 二极管钳位拓扑 21
2.3.2 飞跨电容拓扑 32
2.4 无公共直流环节的对称拓扑 36
2.4.1 五电平串联单元多电平变换器 36
2.5 对称拓扑总结 38
2.6 非对称拓扑 40
2.6.1 混合非对称拓扑 40
2.6.2 不同拓扑的组合电路 43
2.6.3 级联非对称多电平变换器 45
2.7 小结 47
参考文献 48
第3章 二极管钳位多电平变换器 50
3.1 简介 50
3.2 变换器结构和功能说明 50
3.2.1 电压钳位 51
3.2.2 转换逻辑 52
3.3 多电平变换器的调制 68
3.3.1 多电平空间矢量调制 71
3.4 电压平衡控制 80
3.4.1 电容电压计算 80
3.4.2 电压平衡优化 82
3.4.3 流程 83
3.5 二极管钳位多电平变换器中电压平衡的有效性边界 84
3.6 性能效果 89
3.7 小结 93
参考文献 94
第4章 飞跨电容多电平变换器 95
4.1 简介 95
4.2 飞跨电容电路拓扑 95
4.2.1 在飞跨电容上的电荷平衡 96
4.3 飞跨电容多电平变换器的调制方案 98
4.3.1 相移载波脉冲宽度调制 98
4.4 飞跨电容多电平变换器的动态电压平衡 102
4.4.1 动态模型 102
4.4.2 调整平衡网络 104
4.5 小结 111
参考文献 112
第5章 级联非对称多电平变换器 113
5.1 简介 113
5.2 级联非对称多电平变换器电路的一般特性 113
5.2.1 调制策略 114
5.2.2 平均电压 116
5.3 级联非对称多电平变换器三相逆变器 117
5.3.1 直流母线中的平均电流 117
5.3.2 共模电流 122
5.3.3 差模谐波电流 125
5.4 五电平电路拓扑的比较 132
5.4.1 二极管钳位多电平变换器 132
5.4.2 飞跨电容多电平变换器 133
5.4.3 级联单元多电平变换器 133
5.4.4 级联非对称多电平变换器 133
5.5 小结 134
参考文献 134
第6章 案例研究一：由级联非对称多电平变换器构成的静止同步补偿器 136
6.1 简介 136
6.2 补偿原理 136
6.3 级联非对称多电平变换器模型 138
6.3.1 电流控制 142
6.4 无功功率和谐波补偿 145
6.4.1 系统模型 146
6.4.2 无功补偿 147
6.4.3 谐波电流补偿 150
6.5 小结 154
参考文献 155
第7章 案例研究二：建立在二极管钳位多电平变换器上的中压电动机驱动 156
7.1 简介 156
7.2 背靠背式二极管钳位多电平变换器 157
7.3 背靠背连接的二极管钳位多电平变换器统一预测控制器在感应电动机驱动中的应用 160
7.3.1 背靠背二极管钳位多电平变换器的控制 160
7.3.2 负载变换器：预测转矩控制 162
7.3.3 网侧变换器：预测功率控制 166
7.3.4 变换过渡约束 169
7.4 性能评估 170
7.4.1 机械负载变化 171
7.4.2 电压凹陷 172
7.4.3 能量回收 174
7.4.4 直流母线平衡算法的效能 175
7.5 小结 178
参考文献 179